Pr端fsystem XT V
R旦ntgen- und CT-Technik f端r die Pr端fung von Elektronikteilen NIKON METROLOGY I VISION BEYOND PRECISION
RÖNTGENPRÜFUNG LEICHT GEMACHT
Heute besteht eine wachsende Nachfrage nach vielseitigen, hochauflösenden und kostengünstigen Röntgeninspektionssystemen, um den Anforderungen immer kleiner werdender elektrischer Bauteile und strengerer Qualitätsstandards gerecht zu werden. Mit der XT V-Serie gewinnen Sie in einem nahtlosen zerstörungsfreien Prozess Einblick in das Innenleben gedruckter Schaltungen (PCBs) oder elektrischer Komponenten. Unter Ausnutzung der Vorteile eines Röntgeninspektionssystems können Hersteller und Forscher sich darauf konzentrieren, Durchlaufzeiten zu beschleunigen, die Produktqualität zu erhöhen und dabei gleichzeitig Kosten zu reduzieren.
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VIELFÄLTIGE ANWENDUNGEN Angesichts der zunehmenden Miniaturisierung von Komponenten und dreidimensionaler PackagingTechnologien, müssen moderne Röntgeninspektionssysteme zur Bewältigung ihrer Aufgaben vielfältigen Anwendungen gerecht werden, extrem scharfe Bilder und eine konstante Produktivität liefern!
Head-in-Pillow-Fehler
SMD-Bauteile (Surface Mount Devices: Bauteile für Oberflächenmontage) - BGA Durchmesser und Rundheit BGA (Ball Grid Array) - BGA und PAD Array-Lunkeranalyse QFN (Quad-Flachgehäuse No-leads) - „Head-in-Pillow“-Effekte (fehlerhaftes QFP (Quad Flat Package) Verschmelzen von Lot und Kugel) - Kalt- oder Trockenverbindungen - Fehlende BGA - Bridging (Bückenbildung) - Formlöten - Lötkugeln Durchkontaktierung
Draufsicht QFN
- Füllen von PTHs - Rissbildung in Durchkontaktierungen - Brückenbildung zwischen Drähten
Bonden (Halbleitertechnik) Drahtbonden (Au oder Cu) Flip-Chip C4-Kontaktierung (Controlled Collapse Chip Connection)
- Drahtbruchkontrolle - Wire Sweep-Analyse - Gebrochene Wedgebonds - Erhöhte Lötverbindungen - µBGA-Lunkeranalyse - Kaltverbindung - Package-Lunkeranalyse
Wafer Level Verbindungen: WLFP oder WL-CSP, 3D-Packaging, System in Package (SiP) Ballbond (Kontaktfläche)
Silizium-Durchkontaktierung (TSV – Through Silicon Via) Mikro-Kontaktierhügel (Bumps) Cu-Säule
- Lunker in Cu-Füllung - Restflüssigkeit an Kanten - Lunkeranalyse - Kaltverbindung
Neben der Inspektion von Elektronikbauteilen eignen sich XT V Systeme ebenfalls für die Röntgen- und CT-Prüfung einer breiten Auswahl kleinerer Bauteile. Die große Ablage kann mit unterschiedlichsten Prüfobjekten für die serielle, zerstörungsfreie Analyse (NDT) beladen werden:
CT image of package
Mikrosysteme (Micro-Electro-Mechanical Systems – MEMS, MOEMS), die häufig in der Unterhaltungselektronik (z. B. Smartphones) eingesetzt werden, wie Beschleunigungs-, Druck-, Kreiselsensoren und Aktionstasten. Serielle Röntgeninspektion kleiner Bauteile, wie beispielsweise Kabel, Leitungssätze, Kunststoffteile, LED Beleuchtung, Schalter, Bauteile aus der Medizintechnik usw.
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IM ZENTRUM BILDGEBENDER VERFAHREN
Die von Nikon Metrology entwickelten Röntgenröhren sind das Herzstück der Röntgenund CT-Technologie und werden im eigenen Hause entwickelt und hergestellt. Auf diese Weise kann Nikon Metrology schnell auf Marktveränderungen reagieren und universelle, innovative Lösungen für neue Anforderungen und Anwendungen entwickeln. Gewinnen Sie tiefe Einblicke aus bislang unerreichten Neigungswinkeln, ohne Abstriche bei der hochauflösendes Darstellung. Profitieren Sie außerdem von den niedrigen Betriebs- und Wartungskosten sowie der hohen Zuverlässigkeit der Open-Tube-Technologie und des integrierten Hochspannungsgenerators: Die Installation von regelmäßig zu wartenden Hochspannungskabeln erübrigt sich.
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MIT NATURGEGEBENER PRÄZISION
Die XT V Prüfsysteme werden mit einem äußerst präzisen Objektmanipulator und wahlweise mit einer optionalen Präzisionsachse für CT-Anwendungen geliefert. Das vertikal angeordnete System (mit Röntgenröhre unter dem Objektträger und winkelverstellbarem Bildgebungssystem) wird über die bedienerfreundliche Software Inspect-X oder einen Präzisionsjoystick gesteuert. Der Drehtisch der XT V 160 Premiumserie, der mehrfache Drehungen sogar bei maximaler Neigung erlaubt, zeigt den für Sie interessanten Bereich selbst bei maximaler Vergrößerung aus jeder möglichen 3D-Perspektive. 0°
Neigen 45°
Drehen 75°
Vergrößern
Dank der konzentrischen Bildgebung des XT V 160 Systems ist bei allen Kombinationen von Ansichten – Drehen, Neigen und Vergrößern – sichergestellt, dass der für Sie interessante Bereich immer in der Mitte des Sichtfelds fixiert bleibt.
Ein Neigungswinkel von bis zu 75° bietet hinreichende Flexibilität, um Verbindungsfehler aufzuspüren
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PREMIUMQUALITÄT XT V 160: Ein Röntgeninspektionssystem der Premiumklasse Das XT V 160 wurde speziell für den Einsatz in Fertigungsstraßen und Fehleranalyselaboren entwickelt. Um die Leistung des Systems optimal für Ihren Bedarf zu konfigurieren, kann es mit verschiedensten hochwertigen Komponenten ausgestattet werden. Sowohl die manuelle Echtzeitprüfung als auch ein vollautomatisierter Prüfprozess, der maximale Produktivität erzielt, sind möglich. • 160 kV/20 W Mikrofokusröntgenröhre mit Merkmalserkennung im Submikrometerbereich • 1.45 Megapixel 12 Bit Kamera mit umschaltbarem 4”/6” Bildverstärker • Optionaler Flachdetektor • 5-Achsenmanipulator (X, Y, Z, Drehen, Neigen) • 360° Ansichten aus der Vogelperspektive, während der für Sie interessante Bereich immer in der Mitte des Sichtfelds fixiert bleibt • Echtzeit-Bildanzeige oder automatisierte Prüfung • Vorbereitet für CT-Anwendungen (Option)
INTUITIVE BEDIENUNG • Echtzeit-Röntgenbilderstellung durch intuitive Joystick-Navigation • Kollisionsfreie Handhabung von Prüfobjekten • Große 30" Bildschirmanzeige oder 22" Zweifachanzeige für kombinierte Systemsteuerung und Echtzeitanalyse • Branchenweit führende Software Inspect-X • Kurze Lernkurve – nutzbar in einem Tag • Unterstützung lokaler Landessprachen
HOCHWERTIGE BILDER • Im eigenen Hause entwickelte und hergestellte Mikrofokusröhren • Bis zu 2400-fache geometrische Vergrößerung, um kleinste Details einzufangen • 500 nm Merkmalserkennung am XT V 160 • 16 Bit Bildverarbeitung • Neigungswinkel von bis zu 75°, um kalte Lötstellen und Verbindungsfehler (Headin-pillow) aufzuspüren • Exakte Kontrolle der Energie und Richtung der emittierten Röntgenstrahlen
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5,3x
16,7x
150x
Dank der überragenden Bildvergrößerung können Benutzer jeden für sie interessanten Bereich heranzoomen
UND WIRTSCHAFTLICHKEIT XT V 130C: Wirtschaftliches und kompaktes QS-Röntgeninspektionssystem Das XT V 130C ist ein äußerst vielseitiges und preiswertes Röntgensystem für die Prüfung von Elektronikteilen und Halbleitern. Das System verfügt über eine 130 kV/10 Watt Röntgenquelle (Eigenentwicklung aus dem Hause Nikon Metrology), eine offene Röntgenröhre und eine hochauflösende Bildgebungskette. Über eine Reihe von optionalen werks- und feldseitigen Upgrades kann der Endbenutzer dieses System ganz nach Bedarf und Budget neu konfigurieren, beispielsweise mit einem drehbaren Objektträger, einem digitalen, hochauflösendem Flachbildschirm, einer Software für die automatische Inspektion und der Möglichkeit, die CT-Technik zu integrieren. • 130 kV/10 W Mikrofokusröhre mit Merkmalserkennung im 2 μm Bereich • 1,45 Megapixel 12 Bit Kamera 6” Bildverstärker • 4-Achsenmanipulator (X, Y, Z, Neigung) • Ideal für die Echtzeit-Bildanzeige
PRODUKTIVITÄT IM MITTELPUNKT • Schnelle, automatisierte Bauteilprüfung mit sofortiger Analyse und Berichterstellung • Ladeposition für das schnelle und unkomplizierte Laden und Entladen von Prüfobjekten • Große Tür mit automatisch gekoppelter Röntgen-Ausschaltfunktion bietet einfachen Zugang zum Prüfbereich • Große Ablage zum Laden mehrerer Schaltungen • Barcodeleser für die automatische Erkennung der Seriennummer von Musterteilen (optional)
GERINGE BETRIEBSKOSTEN • Unbegrenzte Lebensdauer der Röntgenquelle dank offener Röntgenröhre mit kostengünstigen Filamenten, die einfach selbst ausgetauscht werden können • Einfache Zugänglichkeit der zu wartenden Systemkomponenten • Durch die integrierte Röntgenquelle erübrigen sich Hochspannungskabel • Keine besondere Verstärkung der Aufstellfläche erforderlich
SICHERHEIT ALS KONSTRUKTIONSMERKMAL Gebrochener Bonddraht
• Automatische Sicherheitsabschaltung im Fehlerfall • Vollschutzkabine erübrigt das Tragen von Schutzkleidung oder Strahlungsplaketten • Bleikabine entspricht DIN 54113 Strahlenschutzbestimmungen und ist CE-konform 7
ECHTZEITPRÜFUNG
Eine interaktive und bedienerfreundliche Software ist unerlässlich bei der Bewertung komplexer innerer Strukturen und der Durchführung genauer Untersuchungen. Das Ergebnis ist eine zuverlässige Defekterkennung. Bei der Neugestaltung von Inspect-X wurde Bedienerfreundlichkeit in den Mittelpunkt gestellt und eine intuitive und produktive Röntgensoftware geschaffen. Inspect-X bietet bedienerfreundliche Assistenten, um Sie bei komplexen Prüfungen zu unterstützen. Dabei kommen modernste Visualisierungs- und Analyseverfahren zum Einsatz. XT V Systeme in Kombination mit Inspect-X ermöglichen die schnelle Umstellung auf neue Produktlinien in Minuten, statt in Stunden oder Tagen. 8
STEUERUNGSSOFTWARE INSPECT-X • An Arbeitsabläufen orientiert – Stellt alle erforderlichen Bedienelemente für den Arbeitsablauf des Benutzers zur Verfügung • Verschiedene Benutzerebenen für Supervisoren und Bediener • Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die gängigsten Funktonen • Kurze Lernkurve • Schnelle Übersicht über die Prüfobjekte mittels Board Map-Funktion • Kollisionsschutz für alle Systemkomponenten und das Prüfobjekt • Alle Funktionen im Standardprogramm enthalten, keine Add-OnModule erforderlich
ECHTZEIT-RÖNTGEN • Virtuelle Joystick- und Maussteuerung über den Bildschirm sowie herkömmliche Joystick-Navigation für die interaktive Live-Bauteilpositionierung • Echtzeit-Erkennung von Verbindungsfehlern wie beispielsweise „Head-in-Pillow“ dank variabler Vergrößerung und geneigtem Betrachtungswinkel • Vergrößerung, Neigen und Drehen in allen Positionen, während der für Sie interessante Bereich stets im Mittelpunkt des Sichtfelds fixiert bleibt • Die Bild-Engine „C.Clear“ liefert kristallklare Live-Bilder in Echtzeit • Echtzeit-Bildanzeige (30 Frames pro Sekunde) für eine interaktive Visualisierung
MIT MODERNSTEN ANALYSEFUNKTIONEN BILDANALYSE UND -VERBESSERUNG Schnelle und richtige Entscheidungen können nur mit kristallklaren, scharfen Bildern getroffen werden. Die Echtzeit-Bildengine „C.Clear“ bietet Bedienern die Möglichkeit, Defekte zuverlässig und ohne zeitraubende Bildverbesserungen zu erkennen. C.Clear passt sich in Echtzeit an wechselnde Röntgeneinstellungen und Probenpositionen an und regelt automatisch die Bild-, Kontrast- und Helligkeitseinstellungen. Das Ergebnis sind kristallklare hochauflösende Bilder und eine einfachere Defekterkennung. • Echtzeit-Optimierung und unter einem Benutzerprofil speicherbare Filter, passend für unterschiedliche Probentypen oder individuelle Voreinstellungen. • Bildverarbeitungsfilter (Schärfe, Glätten, Kantenerfassung, Prägen, Hintergrund ausblenden usw.) • Flächenschaubild (Histogramm)
C.Clear erhöht die Qualität von Röntgenbildern, um die EchtzeitErkennung von Defekten einfacher zu machen
Echtzeit-Bild ohne C.Clear
SCHRITT 1: BGA Vorlage definieren
BGA-PRÜFUNG
SCHRITT 2: System erlernt das BGA
Die BGA-Prüffunktion ist ein universelles Tool für die automatische Analyse von: • Lunker • Kreisformabweichungen der Lötperlen (Balls) • BGA-Kugelanzahl • Brückenbildung (Bridging) • Ausschuss Der leistungsfähige Bildverarbeitungsalgorithmus dieses Tools liefert selbst bei komplexen Leiterplatten mit unterseitigen Komponenten genaue Ergebnisse
SCHRITT 3: Das Prüfobjekt wird analysiert
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, eine interne BGA VorlagenBibliothek mithilfe eines Assistenten oder eines Datei-Imports anzulegen, um Zeit für die Erstellung automatischer Ausschuss-Analyseroutinen zu sparen.
BONDDRAHT-ANALYSE Dank der hohen Vergrößerung und der Merkmalserkennung im (Sub-) Mikrometerbereich stellt ein mit Inspect-X ausgestattetes Prüfsystem eine gelungene Kombination für die erweiterte Bonddraht-Prüfung dar. Das neue automatisierte Tool für die Prüfung mehrerer Bonddrähte ermöglicht wiederholbare Prüfungen mit höchster Genauigkeit. • Erkennung und Klassifizierung gebrochener Bonddrähte und Wire Sweeps mit i. O./n. i. O.-Status • Automatische Analyse mehrerer Bonddrähte auf einem Bauteil in einem einzigen Prüfdurchlauf • Speichern und Abrufen von Komponentenvorlagen in einer internen Bibliothek für die schnelle Programmierung von neuen Prüfroutinen
Bonddraht-Analyse
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AUFSCHLUSSREICHE BERICHTE
Inspect-X bietet mit verschiedensten bedienerfreundlichen Tools und benutzerdefinierbaren HTML-Vorlagen unbegrenzte Möglichkeiten für die Echtzeit- und automatische Erstellung von Berichten. Um den Entscheidungsprozess zu vereinfachen, können die Berichte einfach mit Kollegen oder Zulieferern geteilt werden. Die Ergebnisse stehen für Offline-Analysen und die Fehlersuche auf einer Validierungsstation zur Verfügung.
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PRODUKTIVITÄT IM MITTELPUNKT Im automatischen Prüfbetrieb bietet das XT V System in Verbindung mit der Software Inspect-X eine produktive Röntgenlösung für die wiederholte Inspektion von elektronischen Baugruppen (PCBA), Halbleiterkomponenten und komplexen, hochdichten Leiterplatten. Prüfroutinen können unkompliziert mittels grafischer Benutzeroberfläche oder „teach and learn“ erstellt und ausgeführt werden. Benutzer, die detaillierten Einblick in (mehrschichtige) Elektronikkomponenten wünschen, können die Vorteile der Computertomografie- oder X.Tract-Funktion nutzen. Sie bietet eine vollständige 3D-Ansicht der innen liegenden Strukturen.
Intuitive Icons helfen dem Benutzer bei der interaktiven Erstellung von automatischen Prüfroutinen.
AUTOMATISIERTE PRÜFUNGEN • Makros für die Automation einfacher, sich wiederholender Aufgaben • Prüfprogramme für die automatisierte Prüfung und Analyse kompletter Leiterplatten oder mehrerer Komponenten • Automatisierte Programme erfordern keine Programmierkenntnisse • Intelligente Programmsteuerung (IPC) für eine vollständig benutzerdefinierbare Systemsteuerung • Offline-Validierungsstation, die einen maximalen Nutzungsgrad des Röntgensystems ermöglicht • HTML-Berichte, die auf jedem PC ohne spezielle Software gelesen werden können • Wechsel zwischen den Betriebsarten Röntgen (2D) und CT (3D) mit nur einer Software möglich • Interaktive Inspektion durch visuelle Prüfung während der automatischen Prüfroutine
Programmierung wiederholter Inspektionen oder Batchanalysen mittels makrobasierter Aufzeichnungen
2D-Bild eines Smartphones
X.Tract Detailansicht einer Platinenschicht
PERFEKTER DURCHBLICK MIT X.TRACT X.Tract bietet CT-Qualitätsprüfungsergebnisse komplexer, vielschichtiger Elektronikbaugruppen, ohne dass die Platine dafür extra zugeschnitten werden muss. In einem schnellen und benutzerfreundlichen Verfahren werden virtuelle Schnittbilder aus jeder Perspektive erstellt. X.Tract ist in der Lage, Defekte komplexer Bauteile anzuzeigen, die auf 2D-Röntgenbildern unentdeckt bleiben würden.
Hohe Vergrößerung der BGAs, visualisiert in einer 3D-Abbildung
VORBEREITET FÜR CT-ANWENDUNGEN • Wahlweise CT-Erfassung und -Analyse direkt ab Werk oder als feldseitiges Upgrade • Unkomplizierte, benutzergeführte Erfassung von CT-Daten • Schnelle Wiederholung von Scans – in nur zwei Schritten • Konkurrenzlose Rekonstruktionszeiten • Automatische Rekonstruktion von CT-Daten, die direkt aus dem XT V System gestreamt werden • Leistungsfähige CT-Auswertung mit der Software Ihrer Wahl
Hohlräume in BGAs (CT Aufnahme)
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Max. Betriebswert (kV) Max. Betriebswert Elektronenstrahl
XT V 160
XT V 130C
160 kV
130 kV
20 W
Röntgenquelle
10 W Offene Transmissionstarget-Röhre
Brennfleckgröße1,2 Merkmalserkennung1
1 µm
3 µm
500 nm
2 µm
Geometrische Vergrößerung
2,5x - 2.400x
Systemvergrößerung
Bis zu 36.000x
Bildgebung (Standard)
1,45 Megapixel 12 Bit Kamera mit umschaltbarem 4”/6” Bildverstärker
Bildgebung (optional)
1,45 Megapixel 12 Bit Kamera mit umschaltbarem 4”/6” Bildverstärker (XT V 130C) Varian 1313DX (1 Megapixel, 16 Bit) Flachdetektor Varian 2520 (2 Megapixel, 14 Bit) Flachdetektor
Manipulator
5 Achsen (X, Y, Z, N, D)
Rotationsachse
4 Achsen (X, Y, Z, N)
inkl.
Optional
Neigungswinkel
0 - 75 Grad
Messbereich
Im Single Map: 406 x 406 mm Absolut max. 711 x 762 mm
Max. Probengewicht
5 kg
Bildschirme
Zwei 22” Flachbildschirme 1.920 x 1.080 Pixel (Standard) Ein 30” Flachbildschirm 2.560 x 1.600 Pixel (optional)
Gehäuseabmessungen (L x B x H)
1.200 x 1.786 x 1.916 mm
Gewicht
1.935 kg
Ortsdosisleistung
<1μ Sv/h an der Gehäuseoberfläche
Steuerung
Inspect-X Steuerungs- und Auswertesoftware
Möglichkeit zur Automatisierung
inkl.
Computertomografie
2
Optional Optional
Hauptanwendung
1
1,45 Megapixel 12 Bit Kamera 6” Bildverstärker
Echtzeit- und automatisierte Prüfung von elektronischen Baugruppen und Halbleitern
Echtzeit-Prüfung von Elektronikteilen
bei 80 kV, 80 µA unter 2 W
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